1.1二极管（课件）-高二《电子技术基础与技能》同步教学（人邮版）

第1单元 半导体器件 知识目标： 熟识二极管的外形和符号。 掌握二极管的单向导电性和主要参数，了解伏安特性。 了解稳压二极管的功能及使用常识。 了解其他特殊二极管及应用。 了解三极管的结构，掌握三极管符号、电流分配关系及放大作用。 了解三极管的输入、输出特性和主要参数，掌握三极管的3 种工作状态。 了解场效晶体管的分类、主要参数和工作特点。 了解晶闸管的结构、导电特性、引脚排列及在可控整流、交流调压方面的应用。 技能目标： 会使用万用表检测二极管好坏和判别极性。 会测量三极管的引脚及检测质量好坏。 会查阅半导体器件手册，能按要求选用二极管、三极管。 学会使用信号发生器、万用表、示波器。 二极管 1 　三极管 2 　其他半导体器件 3 第1节　二极管 一、二极管的结构及符号 二、二极管的单向导电性 三、二极管的伏安特性、主要参数 四、稳压二极管 五、其他特殊二极管 一、二极管的结构及符号 1．二极管的外形结构 如图1.2 所示为用于家用电器、稳压电源等电子产品中的各种不同外形的二极管。 2．二极管的内部结构简介 半导体材料掺入不同的杂质可以做成N 型和P 型两种不同的半导体材料。当把一块P 型半导体和一块N 型半导体用特殊工艺紧密结合时，在二者的交界面上会形成一个具有特殊现象的薄层，称为PN 结。PN 结具有单向导电的特性，二极管正是以一个PN 结为核心构成的，从P 区引出的电极为正极，从N 区引出的电极为负极。 3．图形符号 4．二极管分类 （1）按材料分，有硅材料二极管、锗材料二极管等。 （2）按功能分，首先可以分成普通二极管和特殊二极管两大类。 二、二极管的单向导电性 归纳： 二极管具有外加正向电压导通，外加反向电压截止的导电特性，即单向导电性。 三、二极管的伏安特性、主要参数 1．二极管的伏安特性 加在二极管两端的电压与通过二极管的电流之间的关系称为伏安特性，由此得到的曲线称为伏安特性曲线。 知识探究 （1）正向特性 ① 当二极管两端所加的正向电压由零开始增大时，在正向电压比较小的范围内，正向电流很小，二极管呈现很大的电阻，如图中OA 段，通常把这个范围称为死区，相应的电压叫死区电压。硅二极管的死区电压为0.5V 左右，锗二极管的死区电压约为0.1 ～ 0.2V。 ② 外加电压超过死区电压以后，二极管呈现很小的电阻，正向电流ID 迅速增加，这时二极管处于正向导通状态，如图中AB 段为导通区，此时二极管两端电压降变化不大，该电压值称为正向压降（或管压降），常温下硅二极管约为0.6 ～ 0. V，锗二极管约为0.2 ～ 0.3V。 （2）反向特性 ① 当给二极管加反向电压时，所形成的反向电流是很小的，而且在很大范围内基本不随反向电压的变化而变化，即保持恒定，如曲线OC 段，称其为反向截止区，此区的电流IR 称为反向饱和电流。 ② 当反向电压大到一定数值（UBR）时，反向电流会急剧增大，如图中CD 段，这种现象称为反向击穿，相应的电压叫反向击穿电压。 2．二极管的主要参数 （1）最大整流电流（IFM）。IFM 是指二极管长期工作时，允许通过二极管的最大正向平均电流，通常称作额定工作电流。 （2）最高反向工作电压（URM）。二极管在使用时允许加上的URM，通常称作额定工作电压。 3．二极管的开关特性与理想二极管 相当于开关断开。 四、稳压二极管 1．稳压二极管结构 稳压二极管是一种用特殊工艺制造的硅材料二极管，由于它具有稳定电压的功能，因此把这种类型的二极管称为稳压二极管。 2．稳压二极管的作用及其伏安特性 归纳：稳压二极管工作在特性曲线的反向击穿区，表明稳压二极管在击穿状态下，流过稳压二极管的电流在较大范围内变化（ΔIZ）时，而稳压二极管两端电压变化（ΔUZ）很小，理想情况下认为几乎不变，这就是稳压二极管的稳压作用。 3．稳压二极管的主要参数 （1）稳定电压UZ。该参数是指稳压二极管正常工作时其两端具有的电压值。 （2）稳定电流IZ。该参数是指稳压二极管正常工作时稳定电流的参考值。 （3）最大稳定电流IZM。该参数是指稳压二极管允许长期通过的最大工作电流。 （4）额定功耗。该参数是由稳压二极管允许温升决定的。 4．简单的稳压电路 过程可用符号表达为 Uo ↓→ IZ ↓→ IR ↓→ UR ↓→ Uo ↑ 五、其他特殊二极管 1．发光二极管 发光二极管（LED）是将电信号变成光信号的一种半导体器件，发光二极管的PN 结工作在正向偏置状态。 应用实例： 发光二极管在日常生活中无处不在，不仅家用电器、仪器仪表上的指示灯及广告显视屏等用发光二极管，而且手电筒、钥匙扣、装饰灯等也在使用发光二极管，如图1.13 所示。 图1.13　发光二极管应用实例 2．